專利名稱：智能水泵及其電路系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及水泵制作領(lǐng)域，尤其是涉及一種能夠?qū)λ贿M行判斷并且控制水泵工作的智能水泵及其電路系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前市場的一種智能泵要求水位在1. 5英寸時抽水，抽到0. 25英寸為止。通用的浮子浮球比較重，浮球吃水深度大大超過0.25英寸，所以一般來說浮子不能用。各廠家都推出了一種帶電控器的水泵。這種水泵有些缺點，即使沒有水，電機每隔一段時間都要轉(zhuǎn)動一次，以此來檢測是否可以抽到水。而目前的智能泵有根據(jù)電機電流判斷是否有水，也有根據(jù)轉(zhuǎn)速來判斷的，由于水泵抽到水和抽不到水的功率都會隨著出水口的高度變化，而且水泵性能都有差異，這個性能差異不能完全被水泵抽到水和抽不到水這兩種情況的差異所覆蓋，所以造成有部分水泵不能正常工作。電阻式開關(guān)是工業(yè)傳感器里面簡單的一種，一般測試導電液體。很多廠家都用直流電來檢測液體，但是用過一段時間后電極就電解腐蝕了。后來就改用交流電來檢測，實驗表明改用交流電后壽命確實可以大大延長，但是他們在設(shè)計時大多遇到一個如何取出交流電信號的問題，要保證正負半周取出差不多一樣多的電流， 做起來比較繁瑣，而且會多一些成本，有時探針由于種種原因不能脫離水面，會導致水泵一直轉(zhuǎn)動，造成異常。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是能夠根據(jù)水位自動啟停的智能水泵及其電路系統(tǒng)。本實用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種智能水泵，外部為機殼， 出線盒蓋設(shè)于機殼頂部，出線盒蓋的上部設(shè)有插線頭，機殼內(nèi)設(shè)有電路板，電路板的下方設(shè)有轉(zhuǎn)子和定子，機殼的下部設(shè)有電機前端蓋，電機前端蓋的下方設(shè)有渦殼，渦殼內(nèi)部設(shè)有葉輪，葉輪與轉(zhuǎn)子共用一根轉(zhuǎn)軸，在機殼的一側(cè)設(shè)有出水管道，所述的機殼另一側(cè)設(shè)有水位感應裝置，水位感應裝置底部與機殼底部平齊，其上部通過螺釘固定于出線盒蓋上。為了準確的能夠判斷水位，并且更好的根據(jù)水位控制水泵的工作，所述的水位感應裝置包括探針盒以及探針盒上的感應探針；所述的感應探針通過灌膠安裝于探針盒頂部；所述的感應探針包括高水位探針、低水位探針和地探針，它們的長度為高水位探針小于低水位探針小于地探針。為了過濾掉水中的雜質(zhì)，減少對水泵的損害，所述的渦殼的下方設(shè)有過濾網(wǎng)，在機殼安裝水位感應裝置的下方設(shè)有小過濾網(wǎng)。智能水泵的電路系統(tǒng)包括，一個電源電路、一個繼電器開關(guān)電路、一個MCU電路、 一個高水位探測電路、一個低水位探測電路和一個功率檢測電路；繼電器開關(guān)電路作為電機開關(guān)的電路，地探針接地；電源電路對MCU電路和功率檢測電路供電；MCU電路對高水位探測電路和低水位探測電路發(fā)送脈沖，高水位探測電路和低水位探測電路將探測的水位信息反饋給MCU電路來控制抽水裝置的工作，功率檢測電路把負載變化傳送給MCU電路。所述的高水位探測電路和低水位探測電路中連接探針的支路上設(shè)有通脈沖電流隔絕直流電的電容。所述的繼電器開關(guān)電路采用瞬變二極管保護繼電器觸點。本實用新型的有益效果是采用了水位感應裝置，能夠根據(jù)水位控制水泵的轉(zhuǎn)動。 利用現(xiàn)在單片機的低價，可以方便靈活設(shè)計的優(yōu)點，實驗和經(jīng)驗都說明這種方式電極壽命可以大大延長，而且制作方便，成本較低；降低取出交流電的成本，瞬變二極管替代壓敏電阻，瞬變二極管具有反應速度更快，壽命更長的特點，通過功率檢測電路檢測到水泵抽水功率和MCU單元對水泵抽水特性曲線與模型的比較來判斷水泵是否空載。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型水位感應裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的電路連接示意圖；圖4是本實用新型的電路圖。圖中1、插線頭 2、電路板 3、轉(zhuǎn)軸 4、轉(zhuǎn)子 5、機殼 6、定子 7、電機前端蓋 8、渦殼 9、過濾網(wǎng) 10、葉輪 11、小過濾網(wǎng) 12、水位感應裝置 13、 出線盒蓋 14、出水管道 15、探針盒 16、高水位探針 17、低水位探針 18、地探針 19、繼電器開關(guān)電路 20、MCU電路 21、地探針 22、電源電路 23、功率檢測電路 24、高水位探測電路 25、高水位探針 26、低水位探針 27、低水位探測電路。
具體實施方式
如圖1所示一種智能水泵，外部為機殼5，出線盒蓋13設(shè)于機殼5頂部，出線盒蓋 13的上部設(shè)有插線頭1，機殼5內(nèi)設(shè)有電路板2，電路板2的下方設(shè)有轉(zhuǎn)子4和定子6，機殼 5的下部設(shè)有電機前端蓋7，電機前端蓋7的下方設(shè)有渦殼8，渦殼8內(nèi)部設(shè)有葉輪10，葉輪 10與轉(zhuǎn)子4共用一根轉(zhuǎn)軸3，在機殼5的一側(cè)設(shè)有出水管道14，所述的機殼5另一側(cè)設(shè)有水位感應裝置12，水位感應裝置12底部與機殼5底部平齊，其上部通過螺釘固定于出線盒蓋 13上；所述的渦殼8的下方設(shè)有過濾網(wǎng)9，在機殼5安裝水位感應裝置12的下方設(shè)有小過濾網(wǎng)11。如圖2所示的水位感應裝置12包括探針盒15以及探針盒15上的感應探針；所述的感應探針通過灌膠安裝于探針盒15頂部；所述的感應探針包括高水位探針16、低水位探針17和地探針18，它們的長度為高水位探針16小于低水位探針17小于地探針18。如圖3所示的智能水泵的電路系統(tǒng)包括，一個電源電路22、一個繼電器開關(guān)電路 19、一個MCU電路20、一個高水位探測電路24、一個低水位探測電路27和一個功率檢測電路23 ；繼電器開關(guān)電路19作為電機開關(guān)的電路，地探針21接地；電源電路22對MCU電路 20和功率檢測電路23供電；MCU電路20對高水位探測電路M和低水位探測電路27發(fā)送脈沖，高水位探測電路M和低水位探測電路27將探測的水位信息反饋給MCU電路20來控制抽水裝置的工作，功率檢測電路23把負載變化傳送給MCU電路20。如圖3和圖4所示的高水位探測電路M和低水位探測電路27中連接探針的支路上設(shè)有通脈沖電流隔絕直流電的電容；所述的繼電器開關(guān)電路19采用瞬變二極管保護繼電器觸點。Cll, C14是通脈沖電流，隔絕直流電的，平時Ql，Q2都是飽和的，當要檢測液體時， 它們就截止，這樣就會有脈沖電壓產(chǎn)生。如果探針接觸到水，TO運算放大器的正輸入端電壓就低于負輸入的，輸出低電平。如果沒有接觸到水，則相反，輸出高電平。這樣一來利用高低電平就可以判斷有沒有水接觸到探針上。U2電路是功率檢測電路5，它輸出脈沖信號，頻率正比于有功功率。R6是采樣電阻，用的是康銅材料，各項性能較好。U3是光耦，用于高低壓隔離，從成本上考慮，測功率的芯片是處于高壓部分，為了讓單片機計測功芯片的脈沖輸出頻率，用光耦隔離是常用的方式。D7是瞬變二極管，直接保護著繼電器的觸點。它的反應速度極快，瞬間可以承受幾千瓦的功率而不會損壞。R23，C16象征性的提高一點功率因數(shù)。象征性的減少一點沖擊。Tl是變壓器，環(huán)氧灌封的，絕緣性能優(yōu)異。2.0VA，115V_15V。它在安全性上起著重要作用，不合格的變壓器會導致危險的產(chǎn)生。以上僅是具體應用范例，對本保護范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用等同替換或等效變換形式的技術(shù)方案，均落在本要求保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種智能水泵，外部為機殼(5)，出線盒蓋(13)設(shè)于機殼(5)頂部，出線盒蓋(13)的上部設(shè)有插線頭(1)，機殼(5)內(nèi)設(shè)有電路板(2)，電路板(2)的下方設(shè)有轉(zhuǎn)子(4)和定子 (6)，機殼(5)的下部設(shè)有電機前端蓋(7)，電機前端蓋(7)的下方設(shè)有渦殼(8)，渦殼(8)內(nèi)部設(shè)有葉輪(10)，葉輪(10)與轉(zhuǎn)子(4)共用一根轉(zhuǎn)軸(3)，在機殼(5)的一側(cè)設(shè)有出水管道(14)，其特征是所述的機殼(5)另一側(cè)設(shè)有水位感應裝置(12)，水位感應裝置(12)底部與機殼(5)底部平齊，其上部通過螺釘固定于出線盒蓋(13)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能水泵，其特征是所述的水位感應裝置(12)包括探針盒(15)以及探針盒(15)上的感應探針。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能水泵，其特征是所述的感應探針通過灌膠安裝于探針盒(15)頂部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能水泵，其特征是所述的感應探針包括高水位探針(16)、 低水位探針(17)和地探針(18)，它們的長度為高水位探針(16)小于低水位探針(17)小于地探針(18)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能水泵，其特征是所述的渦殼(8)的下方設(shè)有過濾網(wǎng) (9 )，在機殼(5 )安裝水位感應裝置(12 )的下方設(shè)有小過濾網(wǎng)(11)。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能水泵的電路系統(tǒng)，其特征是所述的電路系統(tǒng)包括， 一個電源電路(22)、一個繼電器開關(guān)電路(19)、一個MCU電路(20)、一個高水位探測電路 (24)、一個低水位探測電路(27)和一個功率檢測電路(23);繼電器開關(guān)電路(19)作為電機開關(guān)的電路，地探針(21)接地；電源電路(22)對MCU電路(20)和功率檢測電路(23)供電； MCU電路(20)對高水位探測電路(24)和低水位探測電路(27)發(fā)送脈沖，高水位探測電路 (24)和低水位探測電路(27)將探測的水位信息反饋給MCU電路(20)來控制抽水裝置的工作，功率檢測電路(23)把負載變化傳送給MCU電路(20)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能水泵的電路系統(tǒng)，其特征是所述的高水位探測電路 (24)和低水位探測電路(27)中連接探針的支路上設(shè)有通脈沖電流隔絕直流電的電容。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能水泵的電路系統(tǒng)，其特征是所述的繼電器開關(guān)電路 (19)采用瞬變二極管保護繼電器觸點。
專利摘要本實用新型涉及一種智能水泵及其電路系統(tǒng)，外部為機殼，出線盒蓋設(shè)于機殼頂部，出線盒蓋的上部設(shè)有插線頭，機殼內(nèi)設(shè)有電路板，電路板的下方設(shè)有轉(zhuǎn)子和定子，機殼的下部設(shè)有電機前端蓋，電機前端蓋的下方設(shè)有渦殼，渦殼內(nèi)部設(shè)有葉輪，葉輪與轉(zhuǎn)子共用一根轉(zhuǎn)軸，在機殼的一側(cè)設(shè)有出水管道，所述的機殼另一側(cè)設(shè)有水位感應裝置，水位感應裝置底部與機殼底部平齊，其上部通過螺釘固定于出線盒蓋上；電路系統(tǒng)包括，一個電源電路、一個繼電器開關(guān)電路、一個MCU電路、一個高水位探測電路、一個低水位探測電路和一個功率檢測電路。水位感應裝置以及控制用的電路系統(tǒng)，能夠根據(jù)水位控制水泵的轉(zhuǎn)動。
文檔編號F04B49/06GK202056041SQ20112014056
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者王晛 申請人:蘇州優(yōu)德通力電氣有限公司